El navegador espacial que permite viajar como el Halcón Milenario

El investigador Coryn A.L. Bailer-Jones, del instituto Max Planck, en Alemania, ha creado un método de navegación espacial que permitiría determinar la posición y la velocidad de una nave en el espacio sin tener que estar en contacto con la Tierra.

Cuando el Halcón Milenario coge velocidad y pasa al hiperespacio, aparecen unas rayas blancas que se ven detrás del cristal de la cabina donde conducen Han Solo y Chewbakka. Nunca se explica lo que son, pero podrían representar perfectamente las estelas de las estrellas que va dejando atrás la nave. Como cuando vas en tren y ves por la ventana cómo pasan los árboles desenfocados por el movimiento.

‘Star Wars’ es ciencia ficción, pero una nave viajando a gran velocidad tiene que tener un sistema de navegación que evite que choque con los planetas y las estrellas que se encuentra en su camino. El Halcón Milenario tiene una computadora a bordo que se encarga de hacer esos cálculos, el sistema que ha creado Bailer-Jones también lo hace.

Un sistema de navegación basado en el de los marineros

Para probar su método, el investigador ha hecho una simulación en un ordenador y ha publicado los resultados en este estudio. La nave virtual comienza su viaje entre 0,1 y 10 años luz de nuestro planeta (la estrella más próxima a la Tierra es Alfa Centauri y está a 4,36 años luz de distancia) y alcanza velocidades que oscilan entre los 0-500 km/s y la mitad de la velocidad de la luz.

Las naves espaciales que hemos construido hasta ahora usan sistemas de navegación que toman la Tierra como uno de sus puntos de referencia. Cuanto más se aleje la nave de nuestro planeta, más débiles serán las señales, y llegará un momento en que tardarán tanto en llegar que no serán útiles.

Eso les sucederá en algún momento a las sondas Voyager 1 y 2, que han sido las primeras en abandonar nuestro sistema solar y que se encuentran a más de 22.000 millones de km de nuestro planeta en estos momentos.

Conocemos la posición de las sondas en el espacio a base de triangular las señales de radio y de radar de dos estaciones de la Tierra con las de algún objeto luminoso cercano a la nave. Pero una vez perdido el contacto con nuestro planeta, las Voyager viajarán sin rumbo hasta que desaparezcan en el cosmos sin dejar rastro.

Una nave interestelar necesita un sistema autónomo de navegación que funcione independientemente de su distancia con la Tierra. Bailer-Jones propone un sistema que se basa en una tecnología que se lleva utilizando en la navegación marina durante años: el sextante.

Un sextante mide la distancia angular entre dos objetos. En el mar estos objetos suelen ser puntos de referencia móviles como un planeta, el Sol o una estrella y un punto fijo, el horizonte. El ángulo resultante se compara con un almanaque náutico, que tiene datos astronómicos, y la hora exacta de la medición, luego, mediante cálculos trigonométricos se puede hallar la posición con mucha precisión. Este método se utiliza también en astronomía, pero ha quedado en desuso con la llegada de sistemas más avanzados.

En el método propuesto por Bailer-Jones los objetos de referencia son estrellas. Midiendo las distancias angulares entre dos estrellas y comparando los resultados con un mapa estelar que tenga como punto de referencia la Tierra, se puede extrapolar la posición y la velocidad de la nave con respecto a aquellos objetos.

Para determinar el movimiento de las estrellas, Bailer-Jones se basa en dos principios: el paralaje y la aberración de la luz. El paralaje da la posición real de la nave en un espacio tridimensional y la aberración de la luz nos muestra la velocidad de la nave en relación con el movimiento de las estrellas.

Una nave interestelar con este sistema de navegación tendría que llevar un mapa con las posiciones de las estrellas y las velocidades a las que se mueven. Gracias a satélites como Gaia tenemos un mapa preciso en tres dimensiones de más de 1.000 millones de estrellas, información más que suficiente como para hacer un viaje a varios años luz de aquí.

La simulación realizada por Bailer-Jones demuestra que es posible determinar la posición y la velocidad de la nave de manera autónoma en un radio de 1,2 veces la distancia de la Tierra al Sol. Cuanto más puntos de referencia tenga el sistema y mayor sea la precisión de las medidas de la distancia angular, más fácil será determinar con exactitud la posición de la nave.

También ha podido comprobar que el aumento de velocidad de la nave no afecta en absoluto a la capacidad del sistema para determinar su posición. Si alguna vez conseguimos construir una nave capaz de llegar a la mitad de la velocidad de la luz, el navegador de Bailer-Jones seguirá funcionando sin problema.

Otro tema será ver cómo se evitan los choques con los planetas, meteoritos y otros objetos que viajan por el cosmos. Pero eso habrá que dejarlo para otro episodio.

Por teknautas